计算方法教学与工科学生的素质培养

科学计算能力是二十一世纪人才不可或缺的,在提倡素质教育的今天,尤其对工科学生,更应该注重培养他们的数学素质和科学素质.本文从"计算方法"这门课的研究对象和特点出发,论述了它在工科学生素质教育中占有重要的地位;结合这门课的特点,阐述了在教学过程中如何加强学生的数学素质和科学素质的培养.     

PD反馈特征结构配置在最优控制问题中的应用

考虑了二阶线性系统的比例微分(PD)反馈特征结构配置问题以及其在最优控制问题中的应用。基于比例微分特征结构配置参数化方法,将二阶线性系统的最优控制问题转化为一个便于求解的有约束条件的极小值问题,并给出了相应的求解算法。三自由度质量弹簧阻尼系统算例及其仿真结果表明所提算法简单、有效。     

CAN总线在战车综合电子系统仿真平台中的应用

利用CAN总线开发了战车综合电子系统仿真平台,规划了各终端的功能和信息流程,定义了各终端通信的协议规则,给出了CAN总线波特率的计算方法,实现了各终端间信息的准确、快速传输。测试结果表明,利用CAN总线开发的战车综合电子系统仿真平台性能稳定、可靠性高。     

返回器飞行管道的快速预测算法

针对返回器回收任务中对安全空域和期望落点的计算需求,提出了基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法,给出了搜救直升机安全飞行空域的判定流程。建立了物伞动力学模型,利用Halton采样方法从随机空间中均匀采点,计算得到多条可能弹道;采用Koopman算子的后拉机制,将初始概率密度值与当前状态关联,得到不确定条件下返回器及其分离部件的飞行管道和期望弹道。仿真结果表明,基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法在收敛速度和精度上都要显著优于Monte Carlo方法;利用飞行管道计算结果对搜救直升机飞行路线进行规划后,碰撞风险最大降低54%且搜索时间减少70%。飞行管道预测算法已成功应用到嫦娥五号的回收任务中。     

装甲车辆火力性能仿真模型可信性与实时性

可信性与实时性是"人在回路"仿真系统研究的核心内容.在仿真过程中,通过对坦克火力系统物理模型分析,兼顾仿真精度与实时性要求,采用与实际武器装备一致的解算方法,拟合出方位角、瞄准角、最大弹道高与测距距离的函数关系,并据此构造出装甲车辆的外弹道曲线.通过对计算机机器时间物理模型的分析,采用读取CPU内部64位时间寄存器EDX:EAX方式,实现了仿真算法的纳秒级实时运算.通过提高可信性与实时性,增强了"虚拟战车"的沉浸感,为装甲武器装备的采办提供了必要的支持.     

曲率分析的变分辨率数字高程模型建模算法

传统的数字高程模型一般采用规则网格划分以简化建模过程,因其网格密度缺乏对地形变化的自适应性而不能兼顾地形表达的准确度和地形数据的冗余度,导致其在车辆动力学仿真等领域的应用有所局限。针对这一问题提出一种基于曲率分析的随机节点分布建模方法,其数据节点的密度根据种子节点周围的局域曲面曲率变化而相应变化,实现了在复杂、曲率较大的地形区域自动生成高分辨率数字节点集,而在平缓、曲率较小的区域实现低分辨率的节点分布。在获得此种节点集的基础上,利用Delaunay三角剖分结合三次多项式插值算法,得到满足高精度和低数据冗余度的变分辨率数字高程模型。利用传统规则网格地形模型与所提出的变分辨率数字高程模型对同一个用于星球车动力学仿真的复杂野外地形进行对比,验证了变分辨率算法的有效性。     

高分辨裂解色谱技术在火灾物证鉴定中的应用

介绍裂解气相色谱技术的原理和装置 ,并在试验研究的基础上 ,对高分辨裂解色谱技术在火灾物证鉴定中的具体应用加以阐述。     

加强建筑消防设计审核工作之思考

结合自己的工作实践 ,分析建筑消防设计审核工作的重要性 ,并对如何加强建筑消防设计审核工作提出了看法。     

线膛身管有限元网格参数化建模方法

为了精确快速地建立身管结构有限元网格模型,提出基于Python脚本语言操作单元和节点坐标的参数化建模方法,建立身管结构有限元网格模型。使用该方法能够精确地建立身管内膛(包含药室、坡膛和导向部)和外部轮廓的有限元网格模型,并进行参数化建模。以76 mm火炮身管为对象,建立身管与弹丸耦合的有限元模型,计算弹丸在身管内的全弹道运动过程,并结合相应实验进行验证。研究结果表明：该方法能够精确快速地建立身管结构有限元网格模型。     

气液比对液体中心式气液同轴离心喷嘴燃烧过程的影响

为了分析气液比对液体中心式气液同轴离心喷嘴燃烧过程的影响,针对一台采用液体中心式气液同轴离心喷嘴的燃气发生器在不同气液比下进行热试,并对试验结果进行深入分析。结果表明:随着气液比的增加,燃烧过程存在三种状态——稳定燃烧、稳定燃烧过渡到低频不稳定燃烧、低频不稳定燃烧。这种低频不稳定燃烧与供应系统的振荡无关,是由气液比增加造成三岔火焰远离喷注面板,当三岔火焰到达喷雾撞击点后火焰稳定性降低,使得火焰在回流区内前后振荡引起的。